沈阳建筑大学学报(自科版) /oa 复合地基对临近基坑稳定性影响的数值模拟研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20230201 目的 基于已有基坑稳定性分析的建模方法,开展邻近复合地基深基坑变形与稳定性问题的精细化研究。方法 结合某基坑工程实例利用PLAXIS 3D软件建立三维数值计算模型,分析支护桩水平位移、基坑稳定性系数、基坑滑裂面位置与状态等不同变形特征参数对基坑性状的影响,进而研究既有建筑复合地基桩体条件变化对基坑稳定性的影响。结果 邻近复合地基的基坑稳定性系数均大于桩基础和天然地基,且支护桩水平位移峰值较天然地基减小40%;复合地基和桩基下的基坑滑裂面形态大致相近,均从基础中部向基坑底部延伸;CFG桩桩长在超过1倍开挖深度、桩径超过0.7 m及桩体刚度达到500 kPa后,滑裂面与地表的交点位置不再变化,复合地基与临近基坑距离超过1倍开挖深度后,对基坑影响可以忽略不计。结论 提出邻近复合地基的基坑整体稳定性系数优于桩基础和天然地基,CFG桩桩长、桩径、桩体模量和临近基坑距离的变化均对基坑开挖呈有利作用等影响规律,结果可供工程实际应用参考。 2023年03月30 00:00 2023年第2期 193 201 1391121 曾力,蔡云鹏,李明宇,杨潇,李玉涛 截面短长轴比对椭圆钢管混凝土柱抗爆性能影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20230202 目的 研究椭圆钢管混凝土柱抗爆性能,分析截面短长轴比对其抗爆性能的影响。方法利用LS-DYNA有限元软件建立TNT炸药-空气-椭圆钢管混凝土柱刚性地面整体三维实体有限元模型,分别从短轴和长轴两个方向进行起爆设置,探究椭圆钢管混凝土柱受爆炸荷载作用后冲击波传递特性。结果 与双向刚度相同的柱子相比,椭圆钢管混凝土柱抗爆冲击波反射、衍射作用更为复杂;椭圆钢管混凝土柱沿长轴迎爆的抗爆性能明显优于沿短轴方向;绘制短长轴比柱中侧向位移曲线,根据短轴方向与长轴方向抗爆性能差异,提出了设计宜采用的短长轴比为0.6~1.0;沿短轴向施加爆炸荷载时,短长轴比设计值不应小于0.4。结论 得出了不同短长轴比下构件破坏形态,进一步提出了采用短长轴比0.4~0.6内的椭圆钢管混凝土柱时,应采取加固措施。 2023年03月30 00:00 2023年第2期 202 210 1457635 齐宝欣,刘雪微,任庆新 考虑界面摩阻的加筋垫层状态空间分析方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20230203 目的 快速求解加筋垫层的力学响应,为加筋垫层的设计提供一种新的解析分析方法。方法 基于Euler-Bernoulli梁理论,将加筋垫层视作Winkler地基上的欧拉直梁,考虑加筋垫层顶部与底部接触界面的摩阻作用,建立在任意竖向荷载作用下加筋垫层静力响应问题的状态空间方程;通过与已有文献、有限元的计算结果对比,验证解析方法的有效性。结果 界面摩阻作用能减小加筋垫层的变形,且其对集中荷载作用点的变形影响较大;增大垫层的厚度与弹性模量可以减小结构的变形,但随着数值的增大,减小的效果逐渐减弱;垫层的厚度与弹性模量仅对集中荷载作用点的变形影响较大,而地基反力系数对所有位置的竖向位移及集中荷载作用处的截面转角影响均较大。结论 界面摩阻对集中荷载作用处的变形影响较大,在计算分析时不能忽略;在实际工程中,可通过选择合适的弹性模量和厚度、提高地基反力来减小结构变形。 2023年03月30 00:00 2023年第2期 211 218 1152261 王金昌,高钰,郑直,段冰,黄伟明 隔板贯通式方钢管混凝土柱-钢蜂窝梁节点抗震性能 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20230204 目的 研究隔板贯通式方钢管混凝土柱钢蜂窝梁(DTSCFSTC-SCB)节点的抗震性能,为工程应用提供设计依据。方法 应用有限元分析软件ABAQUS对比DTSCFSTC-SCB节点与隔板贯通式方钢管混凝土柱钢梁(DTSCFSTC-SB)节点的抗震性能,分析不同参数对其抗震性能的影响。结果 DTSCFSTC-SCB节点的承载力较DTSCFSTC-SB节点的承载力降低10%,延性系数提高6.8%;钢材强度、梁柱线刚度比对其抗震性能影响较大(25%~138%);隔板内(外)伸宽度仅在一定范围内对其延性影响较明显(13%~18%),隔板厚度仅在一定范围内对其承载力影响较明显(7%~8%),开孔率对其最大承载力、耗能能力影响较明显(4%~12%);轴压比、混凝土强度等级、含钢率、孔间距、孔壁距离对其抗震性能影响很小(1%~5%)。结论 该节点具有工程可行性,钢材强度、梁柱线刚度比是影响其抗震性能的主要因素。 2023年03月30 00:00 2023年第2期 219 226 1368188 李明,刘栩邑,郝艳婷 基于机器学习的钢-自燃煤矸石混凝土组合梁栓钉抗剪承载力研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20230205 目的 确定影响栓钉抗剪承载力的主要因素,量化自燃煤矸石骨料取代率对栓钉抗剪承载力的影响。方法 基于机器学习中的随机森林算法,选取影响栓钉抗剪承载力的7个因素作为输入变量、将栓钉抗剪承载力作为输出变量,构建栓钉抗剪承载力预测模型,并利用现有试验结果验证模型的可靠性,进行输入变量的特征重要性分析;收集现有考虑不同骨料取代率的自燃煤矸石混凝土抗压强度与弹性模量,量化自燃煤矸石骨料取代率对栓钉抗剪承载力的影响。结果 基于机器学习建立的模型判定系数R2为0.94、平均绝对误差MAE为10.56、均方误差MSE为180.44、均方根误差RMSE为13.43;栓钉抗剪承载力的影响因素主要为栓钉直径和混凝土抗压强度,而且栓钉直径与混凝土抗压强度对栓钉抗剪承载力的影响存在耦合关系;与普通混凝土试件相比,取代率为25%、50%、75%和100%时栓钉的抗剪承载力平均降低2.49%、4.46%、6.35%和7.31%。结论 基于随机森林算法所建立的模型具有较高的预测精度;栓钉直径、混凝土抗压强度是影响栓钉抗剪承载力的主要因素;栓钉抗剪承载力随自燃煤矸石骨料取代率的增加而降低。 2023年03月30 00:00 2023年第2期 227 233 949739 王庆贺,张提睿,李永进,任庆新,包龙生 内置L-CFRST十字形短柱耐火性能有限元分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20230206 目的 研究内置格构式圆钢管混凝土十字形短柱四处阴角受火下轴压耐火性能。方法基于ABAQUS有限元软件建立81种不同工况的耐火极限模型,分析火灾荷载比、钢管内混凝土强度、含钢率和钢管强度对耐火极限的影响变化规律,通过正交试验分析得出不同因素对耐火极限的敏感程度,最后提出试件耐火极限简化计算公式。结果 试件耐火极限随火灾荷载比增加呈负相关并且显著降低,其他影响因素均呈正相关,钢管强度对耐火极限影响程度最低;耐火极限理论计算结果与有限元结果符合较好。结论 钢管的约束效应对于试件耐火极限有一定影响,在工程设计时尽量保证约束效应系数大于1.12;选用火灾荷载比为0.4、钢管内混凝土强度为60 MPa、含钢率为0.067 9、钢管强度为390 MPa的组合耐火性能最好。 2023年03月30 00:00 2023年第2期 234 242 1635622 陈海彬,曹伟越,刘伟浩,刘海扬,周中一 UHPC加固混凝土桥墩抗震性能研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20230207 目的 评估UHPC加固混凝土桥墩在拟静力荷载作用下的抗震性能。方法 基于OPENSEES软件,选用Concrete02模型拟合UHPC材料本构曲线,结合Reinforcing Steel材料本构、非线性染粒单元和零长度单元,通过修正约束增大系数K来综合考虑钢纤维和箍筋对材料的约束效应,构建并验证了UHPC加固混凝土桥墩滞回分析模型;在此基础上,分析了轴压比、UHPC加固厚度和高度、UHPC单轴抗压强度对加固桥墩位移延性系数的影响。结果 加固桥墩位移延性系数随轴压比的增加而减小,随UHPC加固厚度、加固高度和单轴抗压强度的增加均表现出先增大后减小的趋势。结论 UHPC加固厚度不宜过大,UHPC加固高度不宜大于桥墩宽度,UHPC单轴抗压强度不宜超过130 MPa。 2023年03月30 00:00 2023年第2期 243 251 1207665 任亮,刘青云,廖延铸 水平往复荷载作用下自复位圆形钢桥墩力学性能研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20230208 目的 探究自复位独柱式圆形钢桥墩在水平往复荷载作用下的力学性能,提高桥梁的抗震能力。方法 通过对某桥墩试件建立数值分析模型,并与试验结果进行对比,验证桥墩有限元模型的有效性;在此基础上,改变径厚比、长细比以及预应力比等参数,建立20个自复位圆形钢桥墩有限元模型,在恒定轴力和水平往复荷载作用下进行弹塑性分析,探究径厚比、长细比以及预应力比对自复位圆形钢桥墩的最大承载力和残余位移等抗震性能的影响,并通过理论分析给出简易的力学计算方法。结果 增加径厚比,桥墩承载能力、复位能力均降低;增加长细比,桥墩的承载能力和复位能力也降低;增加预应力钢绞线的预应力比,桥墩的复位能力降低,但承载能力提高。结论 合理地控制长细比、径厚比和预应力比可以使该类桥墩具有较好的变形能力和复位能力,笔者推导所得的计算方法对工程实际具有很好的指导意义。 2023年03月30 00:00 2023年第2期 252 262 2383916 王占飞,于丰纶,孙宝芸,顾威,向晖 多跨连拱桥边墩钢-混结合段的区域力学行为分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20230209 目的 研究上承式多跨钢箱连拱桥边墩钢-混结合段区域力学性能。方法 以白沟河特大桥为背景,基于有限元仿真分析和实桥测试的方法,对承受斜向力的连拱桥边墩区域力学形为进行研究。分析构件局部区域的应力,研究不考虑承压板的作用、不考虑开孔钢板端部承压的作用、不考虑PBL连接件的作用等情况下对局部区域应力的影响规律。结果 通过有限元结果对拱脚钢混结合段进行应力区域划分,将三个应力区域产生的效应力分别定义为劈裂力Tb,d、剥裂力Ts,d、边缘拉力Tet,d。不考虑承压板的作用时,内部接触面的剥裂力Ts,d增幅最大,为18.4%;不考虑开孔钢板端部承压作用时,边缘交界处的边缘拉力Tet,d增幅最大,为30.6%;不考虑PBL连接件的作用时,边缘交界处的边缘拉力Tet,d增幅最大,为31.4%。与既有研究不同的是钢箱拱肋斜插入大体积混凝土中,由于体积差异大又是斜向,因此内力传递扩散更迅速。结论 笔者所提的应力区域为内部裂缝易出现区域,研究结果可为防止混凝土出现结构裂缝提供技术依据。 2023年03月30 00:00 2023年第2期 263 270 1943075 梁栋,熊章豪,彭亚荣,孙永方 冻融-干湿作用下装配式结构节点部位的氯离子传输特性 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20230210 目的 研究冻融-干湿循环作用下装配式混凝土结构节点部位的氯离子传输特性,为北方寒区装配式结构的发展提供理论基础。方法 在Fick第二定律的基础上推导氯离子在扩散和冻融作用下的偏微分方程,建立数值模型模拟冻融与氯盐干湿侵蚀交替作用下氯离子在装配式混凝土结构节点部位的传输过程。结果 在冻融-干湿循环作用下氯离子逐渐向混凝土内部扩散,随着侵蚀深度的增加,氯离子质量分数逐渐降低;在侵蚀深度10 mm处,冻融-干湿循环50次后的氯离子质量分数为0.246%,可以发现经历100次、150次、200次、250次、300次循环后,节点部位氯离子质量分数分别较经历50次循环增加了66.3%、99.2%、134.6%、164.2%、173.6%。结论 节点与其他部位相比受到氯离子的侵蚀作用更强;随着冻融-干湿循环次数的增加,氯离子质量分数增速放缓,各部位冻融破坏程度均增加。 2023年03月30 00:00 2023年第2期 271 277 820906 包龙生,赵家康,李练武,包宇扬,杨宇豪 液体沥青混合料强度生成规律研究及性能优化 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20230211 目的 探究液体沥青混合料路面的劈裂抗拉强度生成规律与性能优化方法,提高液体沥青混合料路面使用寿命。方法 采用傅里叶红外光谱鉴别110 ℃养生前后液体沥青官能团变化,确定粘结力形成机理;根据广义时温等效原理,研究两种级配混合料劈裂抗拉强度增长模型;再根据液体沥青混合料特性提出相应的性能评价方法和指标;最后从填料和外掺剂两个角度提出性能优化方案。结果 液体沥青粘结力提升的实质是稀释剂组分挥发的物理过程,Sigmoidal模型较好地反映液体沥青混合料劈裂抗拉强度生成规律;相对于AC级配,LB级配混合料性能更优,但两种级配混合料均存在水稳定性差、初始强度不足的问题,可采用添加水泥和矿粉的质量比为3∶7复合填料和聚合MDI添加量为3%的措施进行性能优化。结论 在添加水泥和聚合MDI后,LB-16级配液体沥青混合料的初始强度和水稳定性均满足使用要求。 2023年03月30 00:00 2023年第2期 278 286 848147 易军艳,阿卜杜海比尔·阿卜杜喀迪尔,于文,裴忠实,范雷 大跨径钢-混凝土组合结构桥梁桥面铺装材料的研究与应用 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20230212 目的 针对大跨径钢混凝土组合结构桥梁服役过程中对铺装层材料的性能需求,提出高黏高弹薄层铺装结构与材料,为该类桥梁桥面铺装工程提供参考。方法 开发粘韧性能优异的高黏高弹改性沥青材料,提出1 cm高黏高弹防水粘结应力吸收层+5 cm高黏高弹SMA沥青混凝土的薄层大跨径桥面组合铺装方案,研究铺装层的服役性能规律。结果 高黏高弹防水粘结应力吸收层可阻止钢混凝土组合结构桥梁中混凝土板的裂缝反射,具有优良的防水与粘结性能;高黏高弹SMA磨耗层具有优异的水稳定性能、高温稳定性能、低温抗裂性能与抗滑性能。结论 笔者提出的组合铺装结构与材料在武汉鹦鹉洲长江大桥中成功应用,可有效防止铺装层服役过程中出现推移、拥包、开裂等桥面病害。 2023年03月30 00:00 2023年第2期 287 295 1684850 赵明宇,李志强,谯理格,王晴,丁庆军 冷拌冷铺乳化沥青混凝土路面开放交通强度研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20230213 目的 研究冷拌冷铺乳化沥青混凝土的开放交通强度,为道路标准的制定提供参考。方法 通过室内试验,探究冷拌冷铺乳化沥青混凝土在不同养生时间的劈裂强度、高温稳定性、水稳定性和低温抗裂性,依据普通热拌沥青混合料和改性沥青混合料的规范要求,提出冷拌冷铺乳化沥青混凝土开放交通强度。结果 当以热拌普通沥青混合料为标准时,初定开放交通强度为0.58 MPa;以热拌改性沥青混合料的相关要求为判据时,初定开放交通强度。应用模拟车辆荷载试验,以劈裂强度及疲劳寿命损失率不大于5%为标准,最终确定了冷拌冷铺乳化沥青混凝土路面的开放交通强度。结论 冷拌冷铺乳化沥青混凝土路面开放交通标准可以依据路面强度与沥青混合料的规范要求综合确定,推荐冷拌冷铺乳化沥青混凝土路面的开放交通强度为0.87 MPa。 2023年03月30 00:00 2023年第2期 296 304 747193 徐世法,任小遇,郭倩芸,冯建勇,徐欣 寒区冷补沥青液的制备及优化设计 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20230214 目的 研究寒区冷补沥青液的制备,解决寒区沥青路面坑槽病害难以快速、高质量修补的问题。方法 采用3#航空煤油、100#溶剂油作为稀释剂,单组分湿固化添加剂、单组分树脂类添加剂以及抗剥落剂LB-6176作为添加剂,制备适合寒区使用的冷补沥青液;采用正交试验对冷补液的配方进行优化,提出寒区冷补液性能建议技术要求。结果 冷补液黏度受到稀释剂和添加剂掺量的影响程度最大,抗剥落剂和添加剂决定了黏附性和1~3d内挥发性的好坏,流动性能随添加剂掺量的增加而降低,且影响趋势相似。结论 冷补液的配比为:沥青100%(外掺质量分数),稀释剂40%,添加剂12%,抗剥落剂0.2%;建议冷补液常温表观黏度不超过20 Pa·s、黏附性等级不小于4级、流动时间小于180 s、1 d的损失率不小于0.7%、3 d损失率不小于1.0%。 2023年03月30 00:00 2023年第2期 305 313 706363 杨彦海,朱晓,杨野,岳靓 近零能耗建筑光伏幕墙系统换热优化研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20230215 目的 对近零能耗建筑光伏幕墙系统进行优化研究,改善系统的性能和提高热效率。方法 利用FLUENT软件对沈阳建筑大学近零能耗建筑光伏幕墙系统建模,从空腔厚度、出风口布置、室外温度等方面进行模拟。结果 通过模拟分析得出,光伏幕墙系统空腔厚度优化对系统热效率的影响较大,空腔厚度优化为80 mm,与原模型相比换热效率提升了4.1%,在此基础上将出风口宽×高优化为350 mm×350 mm,换热效率可以进一步提升0.6%;在双出风口的情况下,当两出风口间距不大于PVT集热器总长度一半时,风口布置越均匀,空腔内温度场分布越均匀;室外环境的模拟结果显示光伏幕墙系统工作的环境温度越高,换热效果越好。结论 对光伏幕墙系统的物理参数及工作环境进行优化,改善空腔内温度分布情况,可以有效地提升系统换热效率。 2023年03月30 00:00 2023年第2期 314 322 2386966 程昱茜,吕雪,冯国会,黄凯良,王天雨 太阳辐射影响下地板供暖室内环境与控制策略优化 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20230216 目的 研究太阳在辐射供暖地板室内的照射特点以及利用太阳辐射优化供暖策略。方法利用CFD建立数值模型模拟太阳在室内的投影位置和室内温度场,实验测量太阳辐射强度和室内热环境参数,评估冬季辐射地板的供暖效果和室内环境温度。结果 太阳辐射在地板表面形成投影区,区域内外温度不均匀,两区域温差大于15 ℃,但工作面温度分布较均匀;室内各环境参数随太阳辐射强度改变而规律性变化,峰值延迟出现,太阳辐射使室内空气温度和平均辐射温度提升9~10 ℃。结论 辐射地板供暖房间可有效利用太阳辐射能量以降低供暖系统总供暖量,辐射地板设定供暖温度可降低6 ℃,供暖系统总供暖量降低47 kW;可根据太阳辐射变化规律调整设定地板温度,以避免房间过热,在满足室内热环境需求的同时减少供暖量降低能耗。 2023年03月30 00:00 2023年第2期 323 330 1654606 李念平,段若岚,阿勇嘎 寒地城市滨水建成环境对老年人行为需求的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20230217 目的 探索满足老年人行为需求的寒地城市滨水建成环境特征,缓解老龄化社会下二者日益显著的矛盾。方法 以沈阳市五里河公园为研究对象,获取老年人在公园内行为需求的满意度以及对环境要素的评价,构建二者影响路径的结构方程模型,并探讨影响差异。结果 总体影响路径由高到低排序:设施适老性、景色吸引度、空间适宜性、地域独特性,其中康体设施、空间多样性、自然微气候等影响程度较高。结论 得出了寒地城市滨水建成环境对老年人行为需求的影响机制,并给出影响权重,为该类型空间规划提供理论参考和借鉴。揭示寒地城市滨水建成环境对老年人行为需求的影响机制,并从设施适老性、景观吸引度、空间适宜性、地域独特性4个方面提出优化策略。 2023年03月30 00:00 2023年第2期 331 338 1197365 袁敬诚,曲天媛,董潇迪,孙奇 沥青与矿粉的交互作用评价及影响机理分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20230218 目的 评价沥青与矿粉的交互作用能力,探究沥青与矿粉交互作用的影响机理。方法 在基质沥青中分别掺入石灰岩粉(LS)、花岗岩粉(GN)、粉煤灰(FA)和煤矸石粉(CG)制备沥青胶浆,借助动态剪切流变仪(DSR)测试了沥青胶浆的流变性能,基于Palierne模型提出沥青与矿粉交互作用能力的评价指标,通过微观及物理化学试验对交互作用能力的影响机理进行分析。结果 4种矿粉与沥青的交互作用能力从大到小依次为CG、LS、FA、GN,矿粉的孔外比表面积与C值具有较好的相关性,可将其作为矿粉选用的考虑指标。结论 矿粉与沥青混合后并未产生新的产物,两者之间主要发生物理化学吸附作用,4种矿粉中煤矸石粉对沥青的吸附作用最强,因此煤矸石粉与沥青具有较强的交互作用能力。 2023年03月30 00:00 2023年第2期 339 347 1448685 王志臣,孙雅珍,桑海军,孟祥竹,于安康 改性组分对掺加无碱液体速凝剂水泥早期性能的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20230219 目的 研究掺入基于多元醇与铝盐的改性组分改善掺加无碱液体速凝剂后的水泥早期强度等性能。方法 控制速凝剂质量比不变,测试不同改性组分质量比的普通硅酸盐水泥的凝结时间和抗压强度,通过28 d、90 d抗压强度比验证强度变化规律,分析水化放热特点,利用X 射线衍射仪、扫描电子显微镜探究并分析试样微观表征。结果 掺入改性组分后,水泥的凝结时间缩短,1 d 的抗压强度提高,水化放热速率增大,并伴有大量针状钙矾石生成,当掺量为0.04%时效果最佳,此时的初凝时间为1.72 min,终凝时间为2.37 min,1 d抗压强度达到了10.01 MPa。结论 改性组分有利于无碱液体速凝剂加快水泥水化放热速率,促进试样中针状钙矾石生成,有利于网络空间结构的搭建,很好地改善了水泥水化性能,提高了早期抗压强度。 2023年03月30 00:00 2023年第2期 348 354 1079662 丁向群,郭妍妍,王一晴,房延凤 基于过渡过程信号的振动机机体结构裂纹故障检测 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20230220 目的 研究含裂纹的振动机机体结构在启动这一短时过渡过程中各个动力学响应随裂纹程度变化的趋势,为振动机机体结构的裂纹故障早期诊断研究提供理论参考。方法 将复杂的非线性振动结构问题通过等效建立模型、动力学分析求解、时频域信号分析相结合进行研究,模拟不同的启动初始输入运动信号、不同裂纹位置的情况;编制龙格-库塔VB程序并模拟不同裂纹大小程度来求解该动力学模型,得出位移、速度、加速度等响应的时域图与频域图,并进行对比分析。结果 在时域内过渡过程振动响应的周期与振幅会随裂纹程度增大而增大,在频域内振动响应会随裂纹程度增大而出现“频幅增大”、“频率成分新增”、“移频”的变化规律。结论 通过多角度对比证明,可以将各响应在时域与频域的变化作为故障诊断的判别依据,判断是否含有机体裂纹故障及故障的程度。 2023年03月30 00:00 2023年第2期 355 362 1304869 侯祥林,王鑫,李诗雨,张啸尘 高速电主轴驱动系统性能评价研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20230221 目的 提出一种基于隐含状态映射机制高速电主轴驱动系统的性能评价方法,以提高数控机床的加工质量,降低设备故障风险。方法 根据驱动系统动态特性提取系统模型特征参数,依据系统模型参数提取特征,获得对应的隐含状态信息;根据仿真分析结果与实际经验相结合来确定电主轴驱动系统的性能评价等级;以高速电主轴驱动系统中变频器内的IGBT器件发生性能退化现象为例进行实验验证。结果 随着剪断键合线数量不断增加,笔者所提方法的隐含退化量不断增大;当剪断四根键合线时,隐含退化量值为0.218 3,系统出现失效状态。结论 IGBT器件的不同退化程度所对应的辨识参数能够映射为隐含状态特征,用于驱动系统的性能评价,可以验证该方法的合理性和有效性;笔者所提方法可用于驱动单元发生性能失效前的健康状态评价,能够有效地提高电主轴系统的安全性和可靠性,为构建整个高速电主轴系统的运行评价管理框架奠定基础。 2023年03月30 00:00 2023年第2期 363 369 922693 范丽婷,贾正伟,司志鹏,刘继智,张珂 生物填料强化磷酸盐还原系统的去除效果研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20230222 目的 研究基于有机填料和固体吸附填料的磷酸盐还原系统除磷效果,探究不同条件下系统TP去除效率。方法 以玉米芯和硅藻土作为生物强化填料处理市政污水,以磷酸盐去除率和磷化氢产生量为指标,通过试验对比不同填料下的磷酸盐还原系统的处理能力。结果 发现玉米芯反应器的最佳运行温度为28 ℃,硅藻土最佳运行温度为31 ℃;两种反应器均适用于弱碱环境,最佳pH环境为7.5~8.0;粒径为8 mm的玉米芯填料与硅藻土填料具有最好的除磷能力和磷化氢产量;玉米芯与硅藻土填料生物强化反应器最佳搅拌速率为30 r/min,玉米芯填料生物强化反应器TP去除率达到76.21%,产气量最高可达138.77 μg/L;硅藻土填料生物强化反应器TP去除率为74.26%,产气量最高可达116.78 μg/L。结论 以玉米芯和硅藻土作为生物强化填料强化磷酸盐还原系统较为成功,去除效果较为稳定。 2023年03月30 00:00 2023年第2期 370 376 795617 徐丽,崔鹏,王金倩 硝酸钠改性5A分子筛对废水中Cr3+吸附效果的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20230223 目的 研究硝酸钠改性沸石分子筛对废水中Cr3+的吸附效果影响因素,确定硝酸钠改性沸石分子筛去除Cr3+的最佳工艺参数。方法 以硝酸钠浸渍和煅烧制备了改性5A分子筛。通过SEM、XRD、FTIR、XPS及BET分析样品的结构和组成,研究吸附时间、溶液 pH 值、分子筛投加量对Cr3+去除率的影响。结果 经1 mol/L NaNO3浸渍、 673 K下煅烧的5A 分子筛改性效果最好,对Cr3+的最大理论吸附量较未改性5A 分子筛提高了161%,吸附平衡时间缩短了73.3%。结论 分子筛对Cr3+的吸附等温线符合Langmuir 吸附模型,吸附过程符合Lagergren准二级速率方程,改性分子筛吸附性能提高的主要原因是由于较高的介孔体积和更高的离子交换容量。 2023年03月30 00:00 2023年第2期 377 384 1101780 孙剑平,张睿,王奥乾,裴欣